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|
|    slogn.sa 3.1 12/10/90
|
|    slogn computes the natural logarithm of an
|    input value. slognd does the same except the input value is a
|    denormalized number. slognp1 computes log(1+X), and slognp1d
|    computes log(1+X) for denormalized X.
|
|    Input: Double-extended value in memory location pointed to by address
|        register a0.
|
|    Output:    log(X) or log(1+X) returned in floating-point register Fp0.
|
|    Accuracy and Monotonicity: The returned result is within 2 ulps in
|        64 significant bit, i.e. within 0.5001 ulp to 53 bits if the
|        result is subsequently rounded to double precision. The
|        result is provably monotonic in double precision.
|
|    Speed: The program slogn takes approximately 190 cycles for input
|        argument X such that |X-1| >= 1/16, which is the usual
|        situation. For those arguments, slognp1 takes approximately
|         210 cycles. For the less common arguments, the program will
|         run no worse than 10% slower.
|
|    Algorithm:
|    LOGN:
|    Step 1. If |X-1| < 1/16, approximate log(X) by an odd polynomial in
|        u, where u = 2(X-1)/(X+1). Otherwise, move on to Step 2.
|
|    Step 2. X = 2**k * Y where 1 <= Y < 2. Define F to be the first seven
|        significant bits of Y plus 2**(-7), i.e. F = 1.xxxxxx1 in base
|        2 where the six "x" match those of Y. Note that |Y-F| <= 2**(-7).
|
|    Step 3. Define u = (Y-F)/F. Approximate log(1+u) by a polynomial in u,
|        log(1+u) = poly.
|
|    Step 4. Reconstruct log(X) = log( 2**k * Y ) = k*log(2) + log(F) + log(1+u)
|        by k*log(2) + (log(F) + poly). The values of log(F) are calculated
|        beforehand and stored in the program.
|
|    lognp1:
|    Step 1: If |X| < 1/16, approximate log(1+X) by an odd polynomial in
|        u where u = 2X/(2+X). Otherwise, move on to Step 2.
|
|    Step 2: Let 1+X = 2**k * Y, where 1 <= Y < 2. Define F as done in Step 2
|        of the algorithm for LOGN and compute log(1+X) as
|        k*log(2) + log(F) + poly where poly approximates log(1+u),
|        u = (Y-F)/F.
|
|    Implementation Notes:
|    Note 1. There are 64 different possible values for F, thus 64 log(F)'s
|        need to be tabulated. Moreover, the values of 1/F are also
|        tabulated so that the division in (Y-F)/F can be performed by a
|        multiplication.
|
|    Note 2. In Step 2 of lognp1, in order to preserved accuracy, the value
|        Y-F has to be calculated carefully when 1/2 <= X < 3/2.
|
|    Note 3. To fully exploit the pipeline, polynomials are usually separated
|        into two parts evaluated independently before being added up.
|
 
|        Copyright (C) Motorola, Inc. 1990
|            All Rights Reserved
|
|       For details on the license for this file, please see the
|       file, README, in this same directory.
 
|slogn    idnt    2,1 | Motorola 040 Floating Point Software Package
 
   |section    8
 
#include "fpsp.h"
 
BOUNDS1:  .long 0x3FFEF07D,0x3FFF8841
BOUNDS2:  .long 0x3FFE8000,0x3FFFC000
 
LOGOF2:    .long 0x3FFE0000,0xB17217F7,0xD1CF79AC,0x00000000
 
one:    .long 0x3F800000
zero:    .long 0x00000000
infty:    .long 0x7F800000
negone:    .long 0xBF800000
 
LOGA6:    .long 0x3FC2499A,0xB5E4040B
LOGA5:    .long 0xBFC555B5,0x848CB7DB
 
LOGA4:    .long 0x3FC99999,0x987D8730
LOGA3:    .long 0xBFCFFFFF,0xFF6F7E97
 
LOGA2:    .long 0x3FD55555,0x555555a4
LOGA1:    .long 0xBFE00000,0x00000008
 
LOGB5:    .long 0x3F175496,0xADD7DAD6
LOGB4:    .long 0x3F3C71C2,0xFE80C7E0
 
LOGB3:    .long 0x3F624924,0x928BCCFF
LOGB2:    .long 0x3F899999,0x999995EC
 
LOGB1:    .long 0x3FB55555,0x55555555
TWO:    .long 0x40000000,0x00000000
 
LTHOLD:    .long 0x3f990000,0x80000000,0x00000000,0x00000000
 
LOGTBL:
   .long  0x3FFE0000,0xFE03F80F,0xE03F80FE,0x00000000
   .long  0x3FF70000,0xFF015358,0x833C47E2,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xFA232CF2,0x52138AC0,0x00000000
   .long  0x3FF90000,0xBDC8D83E,0xAD88D549,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xF6603D98,0x0F6603DA,0x00000000
   .long  0x3FFA0000,0x9CF43DCF,0xF5EAFD48,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xF2B9D648,0x0F2B9D65,0x00000000
   .long  0x3FFA0000,0xDA16EB88,0xCB8DF614,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xEF2EB71F,0xC4345238,0x00000000
   .long  0x3FFB0000,0x8B29B775,0x1BD70743,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xEBBDB2A5,0xC1619C8C,0x00000000
   .long  0x3FFB0000,0xA8D839F8,0x30C1FB49,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xE865AC7B,0x7603A197,0x00000000
   .long  0x3FFB0000,0xC61A2EB1,0x8CD907AD,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xE525982A,0xF70C880E,0x00000000
   .long  0x3FFB0000,0xE2F2A47A,0xDE3A18AF,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xE1FC780E,0x1FC780E2,0x00000000
   .long  0x3FFB0000,0xFF64898E,0xDF55D551,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xDEE95C4C,0xA037BA57,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0x8DB956A9,0x7B3D0148,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xDBEB61EE,0xD19C5958,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0x9B8FE100,0xF47BA1DE,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xD901B203,0x6406C80E,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xA9372F1D,0x0DA1BD17,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xD62B80D6,0x2B80D62C,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xB6B07F38,0xCE90E46B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xD3680D36,0x80D3680D,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xC3FD0329,0x06488481,0x00000000
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   .long  0x3FFC0000,0xD11DE0FF,0x15AB18CA,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xCE168A77,0x25080CE1,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xDE1433A1,0x6C66B150,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xCB8727C0,0x65C393E0,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xEAE10B5A,0x7DDC8ADD,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xC907DA4E,0x871146AD,0x00000000
   .long  0x3FFC0000,0xF7856E5E,0xE2C9B291,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xC6980C69,0x80C6980C,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0x82012CA5,0xA68206D7,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xC4372F85,0x5D824CA6,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0x882C5FCD,0x7256A8C5,0x00000000
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   .long  0x3FFD0000,0x8E44C60B,0x4CCFD7DE,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xBFA02FE8,0x0BFA02FF,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0x944AD09E,0xF4351AF6,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xBD691047,0x07661AA3,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0x9A3EECD4,0xC3EAA6B2,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xBB3EE721,0xA54D880C,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xA0218434,0x353F1DE8,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB92143FA,0x36F5E02E,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xA5F2FCAB,0xBBC506DA,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB70FBB5A,0x19BE3659,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xABB3B8BA,0x2AD362A5,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB509E68A,0x9B94821F,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xB1641795,0xCE3CA97B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB30F6352,0x8917C80B,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xB7047551,0x5D0F1C61,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB11FD3B8,0x0B11FD3C,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xBC952AFE,0xEA3D13E1,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAF3ADDC6,0x80AF3ADE,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xC2168ED0,0xF458BA4A,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAD602B58,0x0AD602B6,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xC788F439,0xB3163BF1,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAB8F69E2,0x8359CD11,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xCCECAC08,0xBF04565D,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA9C84A47,0xA07F5638,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xD2420487,0x2DD85160,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA80A80A8,0x0A80A80B,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xD7894992,0x3BC3588A,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA655C439,0x2D7B73A8,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xDCC2C4B4,0x9887DACC,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA4A9CF1D,0x96833751,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xE1EEBD3E,0x6D6A6B9E,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA3065E3F,0xAE7CD0E0,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xE70D785C,0x2F9F5BDC,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA16B312E,0xA8FC377D,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xEC1F392C,0x5179F283,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9FD809FD,0x809FD80A,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xF12440D3,0xE36130E6,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9E4CAD23,0xDD5F3A20,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xF61CCE92,0x346600BB,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9CC8E160,0xC3FB19B9,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xFB091FD3,0x8145630A,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9B4C6F9E,0xF03A3CAA,0x00000000
   .long  0x3FFD0000,0xFFE97042,0xBFA4C2AD,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x99D722DA,0xBDE58F06,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x825EFCED,0x49369330,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9868C809,0x868C8098,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x84C37A7A,0xB9A905C9,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x97012E02,0x5C04B809,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x87224C2E,0x8E645FB7,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x95A02568,0x095A0257,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x897B8CAC,0x9F7DE298,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x94458094,0x45809446,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8BCF55DE,0xC4CD05FE,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x92F11384,0x0497889C,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8E1DC0FB,0x89E125E5,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x91A2B3C4,0xD5E6F809,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9066E68C,0x955B6C9B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x905A3863,0x3E06C43B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x92AADE74,0xC7BE59E0,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8F1779D9,0xFDC3A219,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x94E9BFF6,0x15845643,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8DDA5202,0x37694809,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9723A1B7,0x20134203,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8CA29C04,0x6514E023,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x995899C8,0x90EB8990,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8B70344A,0x139BC75A,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9B88BDAA,0x3A3DAE2F,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x8A42F870,0x5669DB46,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9DB4224F,0xFFE1157C,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x891AC73A,0xE9819B50,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x9FDADC26,0x8B7A12DA,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x87F78087,0xF78087F8,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA1FCFF17,0xCE733BD4,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x86D90544,0x7A34ACC6,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA41A9E8F,0x5446FB9F,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x85BF3761,0x2CEE3C9B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA633CD7E,0x6771CD8B,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x84A9F9C8,0x084A9F9D,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xA8489E60,0x0B435A5E,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x83993052,0x3FBE3368,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAA59233C,0xCCA4BD49,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x828CBFBE,0xB9A020A3,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAC656DAE,0x6BCC4985,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x81848DA8,0xFAF0D277,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xAE6D8EE3,0x60BB2468,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0x80808080,0x80808081,0x00000000
   .long  0x3FFE0000,0xB07197A2,0x3C46C654,0x00000000
 
   .set    ADJK,L_SCR1
 
   .set    X,FP_SCR1
   .set    XDCARE,X+2
   .set    XFRAC,X+4
 
   .set    F,FP_SCR2
   .set    FFRAC,F+4
 
   .set    KLOG2,FP_SCR3
 
   .set    SAVEU,FP_SCR4
 
   | xref    t_frcinx
   |xref    t_extdnrm
   |xref    t_operr
   |xref    t_dz
 
   .global    slognd
slognd:
|--ENTRY POINT FOR LOG(X) FOR DENORMALIZED INPUT
 
   movel        #-100,ADJK(%a6)    | ...INPUT = 2^(ADJK) * FP0
 
|----normalize the input value by left shifting k bits (k to be determined
|----below), adjusting exponent and storing -k to  ADJK
|----the value TWOTO100 is no longer needed.
|----Note that this code assumes the denormalized input is NON-ZERO.
 
     moveml    %d2-%d7,-(%a7)        | ...save some registers
     movel    #0x00000000,%d3        | ...D3 is exponent of smallest norm. #
     movel    4(%a0),%d4
     movel    8(%a0),%d5        | ...(D4,D5) is (Hi_X,Lo_X)
     clrl    %d2            | ...D2 used for holding K
 
     tstl    %d4
     bnes    HiX_not0
 
HiX_0:
     movel    %d5,%d4
     clrl    %d5
     movel    #32,%d2
     clrl    %d6
     bfffo      %d4{#0:#32},%d6
     lsll      %d6,%d4
     addl    %d6,%d2            | ...(D3,D4,D5) is normalized
 
     movel    %d3,X(%a6)
     movel    %d4,XFRAC(%a6)
     movel    %d5,XFRAC+4(%a6)
     negl    %d2
     movel    %d2,ADJK(%a6)
     fmovex    X(%a6),%fp0
     moveml    (%a7)+,%d2-%d7        | ...restore registers
     lea    X(%a6),%a0
     bras    LOGBGN            | ...begin regular log(X)
 
 
HiX_not0:
     clrl    %d6
     bfffo    %d4{#0:#32},%d6        | ...find first 1
     movel    %d6,%d2            | ...get k
     lsll    %d6,%d4
     movel    %d5,%d7            | ...a copy of D5
     lsll    %d6,%d5
     negl    %d6
     addil    #32,%d6
     lsrl    %d6,%d7
     orl    %d7,%d4            | ...(D3,D4,D5) normalized
 
     movel    %d3,X(%a6)
     movel    %d4,XFRAC(%a6)
     movel    %d5,XFRAC+4(%a6)
     negl    %d2
     movel    %d2,ADJK(%a6)
     fmovex    X(%a6),%fp0
     moveml    (%a7)+,%d2-%d7        | ...restore registers
     lea    X(%a6),%a0
     bras    LOGBGN            | ...begin regular log(X)
 
 
   .global    slogn
slogn:
|--ENTRY POINT FOR LOG(X) FOR X FINITE, NON-ZERO, NOT NAN'S
 
   fmovex        (%a0),%fp0    | ...LOAD INPUT
   movel        #0x00000000,ADJK(%a6)
 
LOGBGN:
|--FPCR SAVED AND CLEARED, INPUT IS 2^(ADJK)*FP0, FP0 CONTAINS
|--A FINITE, NON-ZERO, NORMALIZED NUMBER.
 
   movel    (%a0),%d0
   movew    4(%a0),%d0
 
   movel    (%a0),X(%a6)
   movel    4(%a0),X+4(%a6)
   movel    8(%a0),X+8(%a6)
 
   cmpil    #0,%d0        | ...CHECK IF X IS NEGATIVE
   blt    LOGNEG        | ...LOG OF NEGATIVE ARGUMENT IS INVALID
   cmp2l    BOUNDS1,%d0    | ...X IS POSITIVE, CHECK IF X IS NEAR 1
   bcc    LOGNEAR1    | ...BOUNDS IS ROUGHLY [15/16, 17/16]
 
LOGMAIN:
|--THIS SHOULD BE THE USUAL CASE, X NOT VERY CLOSE TO 1
 
|--X = 2^(K) * Y, 1 <= Y < 2. THUS, Y = 1.XXXXXXXX....XX IN BINARY.
|--WE DEFINE F = 1.XXXXXX1, I.E. FIRST 7 BITS OF Y AND ATTACH A 1.
|--THE IDEA IS THAT LOG(X) = K*LOG2 + LOG(Y)
|--             = K*LOG2 + LOG(F) + LOG(1 + (Y-F)/F).
|--NOTE THAT U = (Y-F)/F IS VERY SMALL AND THUS APPROXIMATING
|--LOG(1+U) CAN BE VERY EFFICIENT.
|--ALSO NOTE THAT THE VALUE 1/F IS STORED IN A TABLE SO THAT NO
|--DIVISION IS NEEDED TO CALCULATE (Y-F)/F.
 
|--GET K, Y, F, AND ADDRESS OF 1/F.
   asrl    #8,%d0
   asrl    #8,%d0        | ...SHIFTED 16 BITS, BIASED EXPO. OF X
   subil    #0x3FFF,%d0    | ...THIS IS K
   addl    ADJK(%a6),%d0    | ...ADJUST K, ORIGINAL INPUT MAY BE  DENORM.
   lea    LOGTBL,%a0    | ...BASE ADDRESS OF 1/F AND LOG(F)
   fmovel    %d0,%fp1        | ...CONVERT K TO FLOATING-POINT FORMAT
 
|--WHILE THE CONVERSION IS GOING ON, WE GET F AND ADDRESS OF 1/F
   movel    #0x3FFF0000,X(%a6)    | ...X IS NOW Y, I.E. 2^(-K)*X
   movel    XFRAC(%a6),FFRAC(%a6)
   andil    #0xFE000000,FFRAC(%a6) | ...FIRST 7 BITS OF Y
   oril    #0x01000000,FFRAC(%a6) | ...GET F: ATTACH A 1 AT THE EIGHTH BIT
   movel    FFRAC(%a6),%d0    | ...READY TO GET ADDRESS OF 1/F
   andil    #0x7E000000,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #4,%d0        | ...SHIFTED 20, D0 IS THE DISPLACEMENT
   addal    %d0,%a0        | ...A0 IS THE ADDRESS FOR 1/F
 
   fmovex    X(%a6),%fp0
   movel    #0x3fff0000,F(%a6)
   clrl    F+8(%a6)
   fsubx    F(%a6),%fp0        | ...Y-F
   fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%sp)    | ...SAVE FP2 WHILE FP0 IS NOT READY
|--SUMMARY: FP0 IS Y-F, A0 IS ADDRESS OF 1/F, FP1 IS K
|--REGISTERS SAVED: FPCR, FP1, FP2
 
LP1CONT1:
|--AN RE-ENTRY POINT FOR LOGNP1
   fmulx    (%a0),%fp0    | ...FP0 IS U = (Y-F)/F
   fmulx    LOGOF2,%fp1    | ...GET K*LOG2 WHILE FP0 IS NOT READY
   fmovex    %fp0,%fp2
   fmulx    %fp2,%fp2        | ...FP2 IS V=U*U
   fmovex    %fp1,KLOG2(%a6)    | ...PUT K*LOG2 IN MEMORY, FREE FP1
 
|--LOG(1+U) IS APPROXIMATED BY
|--U + V*(A1+U*(A2+U*(A3+U*(A4+U*(A5+U*A6))))) WHICH IS
|--[U + V*(A1+V*(A3+V*A5))]  +  [U*V*(A2+V*(A4+V*A6))]
 
   fmovex    %fp2,%fp3
   fmovex    %fp2,%fp1
 
   fmuld    LOGA6,%fp1    | ...V*A6
   fmuld    LOGA5,%fp2    | ...V*A5
 
   faddd    LOGA4,%fp1    | ...A4+V*A6
   faddd    LOGA3,%fp2    | ...A3+V*A5
 
   fmulx    %fp3,%fp1        | ...V*(A4+V*A6)
   fmulx    %fp3,%fp2        | ...V*(A3+V*A5)
 
   faddd    LOGA2,%fp1    | ...A2+V*(A4+V*A6)
   faddd    LOGA1,%fp2    | ...A1+V*(A3+V*A5)
 
   fmulx    %fp3,%fp1        | ...V*(A2+V*(A4+V*A6))
   addal    #16,%a0        | ...ADDRESS OF LOG(F)
   fmulx    %fp3,%fp2        | ...V*(A1+V*(A3+V*A5)), FP3 RELEASED
 
   fmulx    %fp0,%fp1        | ...U*V*(A2+V*(A4+V*A6))
   faddx    %fp2,%fp0        | ...U+V*(A1+V*(A3+V*A5)), FP2 RELEASED
 
   faddx    (%a0),%fp1    | ...LOG(F)+U*V*(A2+V*(A4+V*A6))
   fmovemx  (%sp)+,%fp2-%fp2/%fp3    | ...RESTORE FP2
   faddx    %fp1,%fp0        | ...FP0 IS LOG(F) + LOG(1+U)
 
   fmovel    %d1,%fpcr
   faddx    KLOG2(%a6),%fp0    | ...FINAL ADD
   bra    t_frcinx
 
 
LOGNEAR1:
|--REGISTERS SAVED: FPCR, FP1. FP0 CONTAINS THE INPUT.
   fmovex    %fp0,%fp1
   fsubs    one,%fp1        | ...FP1 IS X-1
   fadds    one,%fp0        | ...FP0 IS X+1
   faddx    %fp1,%fp1        | ...FP1 IS 2(X-1)
|--LOG(X) = LOG(1+U/2)-LOG(1-U/2) WHICH IS AN ODD POLYNOMIAL
|--IN U, U = 2(X-1)/(X+1) = FP1/FP0
 
LP1CONT2:
|--THIS IS AN RE-ENTRY POINT FOR LOGNP1
   fdivx    %fp0,%fp1        | ...FP1 IS U
   fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%sp)     | ...SAVE FP2
|--REGISTERS SAVED ARE NOW FPCR,FP1,FP2,FP3
|--LET V=U*U, W=V*V, CALCULATE
|--U + U*V*(B1 + V*(B2 + V*(B3 + V*(B4 + V*B5)))) BY
|--U + U*V*(  [B1 + W*(B3 + W*B5)]  +  [V*(B2 + W*B4)]  )
   fmovex    %fp1,%fp0
   fmulx    %fp0,%fp0    | ...FP0 IS V
   fmovex    %fp1,SAVEU(%a6) | ...STORE U IN MEMORY, FREE FP1
   fmovex    %fp0,%fp1
   fmulx    %fp1,%fp1    | ...FP1 IS W
 
   fmoved    LOGB5,%fp3
   fmoved    LOGB4,%fp2
 
   fmulx    %fp1,%fp3    | ...W*B5
   fmulx    %fp1,%fp2    | ...W*B4
 
   faddd    LOGB3,%fp3 | ...B3+W*B5
   faddd    LOGB2,%fp2 | ...B2+W*B4
 
   fmulx    %fp3,%fp1    | ...W*(B3+W*B5), FP3 RELEASED
 
   fmulx    %fp0,%fp2    | ...V*(B2+W*B4)
 
   faddd    LOGB1,%fp1 | ...B1+W*(B3+W*B5)
   fmulx    SAVEU(%a6),%fp0 | ...FP0 IS U*V
 
   faddx    %fp2,%fp1    | ...B1+W*(B3+W*B5) + V*(B2+W*B4), FP2 RELEASED
   fmovemx (%sp)+,%fp2-%fp2/%fp3 | ...FP2 RESTORED
 
   fmulx    %fp1,%fp0    | ...U*V*( [B1+W*(B3+W*B5)] + [V*(B2+W*B4)] )
 
   fmovel    %d1,%fpcr
   faddx    SAVEU(%a6),%fp0
   bra    t_frcinx
   rts
 
LOGNEG:
|--REGISTERS SAVED FPCR. LOG(-VE) IS INVALID
   bra    t_operr
 
   .global    slognp1d
slognp1d:
|--ENTRY POINT FOR LOG(1+Z) FOR DENORMALIZED INPUT
| Simply return the denorm
 
   bra    t_extdnrm
 
   .global    slognp1
slognp1:
|--ENTRY POINT FOR LOG(1+X) FOR X FINITE, NON-ZERO, NOT NAN'S
 
   fmovex    (%a0),%fp0    | ...LOAD INPUT
   fabsx    %fp0        |test magnitude
   fcmpx    LTHOLD,%fp0    |compare with min threshold
   fbgt    LP1REAL        |if greater, continue
   fmovel    #0,%fpsr        |clr N flag from compare
   fmovel    %d1,%fpcr
   fmovex    (%a0),%fp0    |return signed argument
   bra    t_frcinx
 
LP1REAL:
   fmovex    (%a0),%fp0    | ...LOAD INPUT
   movel    #0x00000000,ADJK(%a6)
   fmovex    %fp0,%fp1    | ...FP1 IS INPUT Z
   fadds    one,%fp0    | ...X := ROUND(1+Z)
   fmovex    %fp0,X(%a6)
   movew    XFRAC(%a6),XDCARE(%a6)
   movel    X(%a6),%d0
   cmpil    #0,%d0
   ble    LP1NEG0    | ...LOG OF ZERO OR -VE
   cmp2l    BOUNDS2,%d0
   bcs    LOGMAIN    | ...BOUNDS2 IS [1/2,3/2]
|--IF 1+Z > 3/2 OR 1+Z < 1/2, THEN X, WHICH IS ROUNDING 1+Z,
|--CONTAINS AT LEAST 63 BITS OF INFORMATION OF Z. IN THAT CASE,
|--SIMPLY INVOKE LOG(X) FOR LOG(1+Z).
 
LP1NEAR1:
|--NEXT SEE IF EXP(-1/16) < X < EXP(1/16)
   cmp2l    BOUNDS1,%d0
   bcss    LP1CARE
 
LP1ONE16:
|--EXP(-1/16) < X < EXP(1/16). LOG(1+Z) = LOG(1+U/2) - LOG(1-U/2)
|--WHERE U = 2Z/(2+Z) = 2Z/(1+X).
   faddx    %fp1,%fp1    | ...FP1 IS 2Z
   fadds    one,%fp0    | ...FP0 IS 1+X
|--U = FP1/FP0
   bra    LP1CONT2
 
LP1CARE:
|--HERE WE USE THE USUAL TABLE DRIVEN APPROACH. CARE HAS TO BE
|--TAKEN BECAUSE 1+Z CAN HAVE 67 BITS OF INFORMATION AND WE MUST
|--PRESERVE ALL THE INFORMATION. BECAUSE 1+Z IS IN [1/2,3/2],
|--THERE ARE ONLY TWO CASES.
|--CASE 1: 1+Z < 1, THEN K = -1 AND Y-F = (2-F) + 2Z
|--CASE 2: 1+Z > 1, THEN K = 0  AND Y-F = (1-F) + Z
|--ON RETURNING TO LP1CONT1, WE MUST HAVE K IN FP1, ADDRESS OF
|--(1/F) IN A0, Y-F IN FP0, AND FP2 SAVED.
 
   movel    XFRAC(%a6),FFRAC(%a6)
   andil    #0xFE000000,FFRAC(%a6)
   oril    #0x01000000,FFRAC(%a6)    | ...F OBTAINED
   cmpil    #0x3FFF8000,%d0    | ...SEE IF 1+Z > 1
   bges    KISZERO
 
KISNEG1:
   fmoves    TWO,%fp0
   movel    #0x3fff0000,F(%a6)
   clrl    F+8(%a6)
   fsubx    F(%a6),%fp0    | ...2-F
   movel    FFRAC(%a6),%d0
   andil    #0x7E000000,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #4,%d0        | ...D0 CONTAINS DISPLACEMENT FOR 1/F
   faddx    %fp1,%fp1        | ...GET 2Z
   fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%sp)    | ...SAVE FP2
   faddx    %fp1,%fp0        | ...FP0 IS Y-F = (2-F)+2Z
   lea    LOGTBL,%a0    | ...A0 IS ADDRESS OF 1/F
   addal    %d0,%a0
   fmoves    negone,%fp1    | ...FP1 IS K = -1
   bra    LP1CONT1
 
KISZERO:
   fmoves    one,%fp0
   movel    #0x3fff0000,F(%a6)
   clrl    F+8(%a6)
   fsubx    F(%a6),%fp0        | ...1-F
   movel    FFRAC(%a6),%d0
   andil    #0x7E000000,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #8,%d0
   asrl    #4,%d0
   faddx    %fp1,%fp0        | ...FP0 IS Y-F
   fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%sp)    | ...FP2 SAVED
   lea    LOGTBL,%a0
   addal    %d0,%a0        | ...A0 IS ADDRESS OF 1/F
   fmoves    zero,%fp1    | ...FP1 IS K = 0
   bra    LP1CONT1
 
LP1NEG0:
|--FPCR SAVED. D0 IS X IN COMPACT FORM.
   cmpil    #0,%d0
   blts    LP1NEG
LP1ZERO:
   fmoves    negone,%fp0
 
   fmovel    %d1,%fpcr
   bra t_dz
 
LP1NEG:
   fmoves    zero,%fp0
 
   fmovel    %d1,%fpcr
   bra    t_operr
 
   |end